博士学位论文答辩--偏振散射测量癌变的机理研究.pptVIP

各向异性癌变检测及机理 模拟结果——皮肤上层吸收模型 散射系数为450cm-1 在一个临界条件：小于临界点DP几乎不变，大于临界点DP下降。 利用三个参量的对应变化关系对上层表皮黑色素类病变的诊断提供帮助 各向异性癌变检测及机理 样本选择——恶性黑色素瘤样本（1） DOP图像 DP图像 RLPI G参数图像 光强图像 DOP 增加 DP 减小 各向异性癌变检测及机理 模拟结果——皮肤下层吸收模型 深度对偏振成像的影响 吸收系数对偏振成像的影响 当吸收层位于浅层（表皮以内）时，对偏振成像影响较大；当吸收层位于深层（真皮层）时，对偏振成像影响可忽略。 当吸收层位于浅层（表皮以内）时，对偏振成像的影响随着吸收系数的增大而增大。 各向异性癌变检测及机理 样本选择——恶性黑色素瘤样本（2） 光强图像 RLPI方法G参数图像 偏振差图像 偏振度图像 各向异性癌变检测及机理 皮肤三层模型——建模 皮肤三层模型示意图 中间吸收层随吸收系数变化的模拟结果 各向异性癌变检测及机理 皮肤三层模型——柱球比固定改变吸收系数模拟结果 光强 DP DOP 光强I变化剧烈，DP和DOP在吸收较小时趋于平缓。 中间层吸收增加时，光强是下降的，DP也下降，DOP升高。 各向异性癌变检测及机理 皮肤三层模型——吸收系数固定只改变柱球比的模拟结果 光强 DP DOP 光强I 的相对变化幅度要小于DP 和DOP。 各向异性结构发生变化时光强变化不明显，DP上升，DOP 上升。 各向异性癌变检测及机理 小结 针对不同深度的恶性黑色素瘤，提出了两种各向异性吸收简化模型。 运用这两种简化模型模拟分析各向异性吸收组织偏振成像，得到如下规律: (1)位于表皮的吸收层对偏振成像影响较大；位于真皮层的吸收层对偏振成像影响可忽略。 (2)位于表皮的吸收层对偏振成像的影响随着吸收系数的增大而增大。 这些规律可为黑色素类病变分期诊断的提供依据，并有可能用于其他色素类疾病诊断。 工作总结与展望 工作总结 实验研究了各向同性癌变体系：偏振成像方法能够使癌症组织边界更清 晰，其中RLPI对比度最高。 鉴于现有单一组分模型无法解释实验结果，对照癌变的病理特征，建立了 双组份模型。并使用双组份模型模拟分析，结果表明： a. RLPI相比普通成像、DP、DOP具有最高的对比度； 这同实验结果相符 b. 散射体浓度是影响癌变组织偏振测量结果的主要因素 对于各向异性且有吸收的癌变进行了探索性研究，提出了两种简化模型。 运用这两种简化模型模拟分析了各向异性吸收组织偏振成像检测的一些 规律： a. 位于表皮的吸收层对偏振成像影响较大；位于真皮层的吸收层对 偏振 成像影响可忽略。 b.位于表皮的吸收层对偏振成像的影响随着吸收系数的增大而增大。 工作总结与展望 论文创新点 针对两类不同微观结构特征的癌变分别建立了癌组织光学模型：双组份 球模型 、 吸收分层模型。 解释了偏振成像参数表征癌变的机理。 各向同性结构特性的癌变组织 各向异性结构特性的癌变组织 工作总结与展望 展望 展望 1 完善皮肤三层模型 为了对病变对比度机制和表征关系进行清晰准确的解释，有必要进一步建立完善三层各向异性含吸收效应的组织模型。 展望 2 建立系统的癌变模型信息库 采集足够的典型部位癌变信息数据量，建立多个特异性光学参数模型，才能有效解释偏振成像结果，并运用模拟系统结合实验为病理诊断提供依据。 展望 3 采用球体系仿体研究 对模型的各项结构和光学特性参数进行调控并测量，有助于我们了解在相对复杂体系下癌变模型的各因素分别对本方法参数的影响趋势。 谢谢大家 各向同性癌变检测及机理 各向同性癌变检测——单组份模型模拟结果 不同偏振测量参数在浓度变化时的模拟结果 小粒子直径0.2μm 大粒子直径2μm 参数各自测量值随浓度的增加均呈单调变化趋势，其中I、B 和DP 模拟结 果随浓度增加而增加，DOP 随浓度增加而减少，趋势大体上与肝癌组织 实验测量结果相符。 各向异性癌变检测及机理 本章基本思路： 不含吸收的各向异性黑色素瘤偏振成像样例 含吸收的各向异性皮肤恶性黑色素瘤病理模型建立 分析探索吸收层在中间的黑色素瘤早期癌变模型 研究参数随深度的变化关系、解释实验现像 利用拆分模型及蒙特卡洛模拟解释该体系偏振测量的变化 在吸收层的吸收系数和柱球比变化时，测 量量的变化规律 样本旋转线偏振成像检测结果——HCT116结肠癌 偏振成像癌变组织动物模型的制备与检测结果 HCT116结肠癌的光强、DP和DOP图像 DP图像 光强图像 DOP图像 各向同性癌变检测及机理 各向同性癌变检测——单组份模型模拟结果 粒径大小变化对对比度的影响（us=70cm-1） 按最大值归一化曲线 模拟结果与实验不符， 单组份模型